Атака микробов-мутантов

Недавно ученые создали несколько современных средств, которые призваны помочь в лечении бактериальных инфекций без применения антибиотиков. Так, исследователи из одного из швейцарских университетов предложили использовать наночастицы, которые разработаны на основе липидов. А ученые из Дании разработали тест, который дает возможность определить, с каким видом инфекции приходится иметь дело в каждом определенном случае – вирусной или бактериальной. Эти разработки, как и многие другие, призваны решить одну из глобальных современных проблем – развитие устойчивости к антибиотикам, поскольку микробы, которые постоянно мутируют, представляют огромную опасность для человечества.

С каждым новым годом антибиотики становятся все менее эффективными, и те инфекции, с которыми удавалось довольно быстро справляться, вновь стали смертельно опасными. Так, согласно данным Всемирной организации здравоохранения, мутировавшие микробы, на которые не действуют лекарства, каждый год становятся причиной смерти порядка 25 тысяч человек только на территории Европы.

Именно поэтому поиск наиболее эффективных методов и способов борьбы с бактериями актуален, как никогда.

Когда в 1928 году Александр Флеминг изобрел пенициллин, казалось, что человечество сделало первый шаг на пути к бессмертию, ведь стало возможным лечение больных, которые ранее считались неизлечимыми. Ученые постоянно работали над созданием новых антибиотиков, и в конечном итоге загнали мир в смертельную ловушку. В настоящее время серьезной угрозой для человечества являются не новые заболевания, а микробы-мутанты, которые не реагируют на антибиотики. Грубо говоря, с такими темпами люди в скором времени будут умирать от простого воспаления легких или от туберкулеза.

Бактерии, подобно другим живым организмам, всячески пытаются выжить, поэтому приспосабливаются к лекарственным препаратам. Среди бактерий, которые вызывают одно и то же заболевание, существуют незначительные генетические отклонения, что в конечном итоге делает часть их более чувствительными к антибиотикам, а часть – менее. Первая группа погибает, а бактерии второй группы – выживают, а затем начинают размножаться, производя новое поколение бактерий, которые оказывают большее сопротивление антибиотикам. Таким образом, можно говорить о том, что происходит обычный эволюционный процесс, результатом которого являются микробы-мутанты, которые успешно противостоят всем антибиотикам. По сути, это означает, что эффективное сегодня лекарство завтра может оказаться бесполезным.

Одной из наиболее распространенных и живучих бактерий является золотистый стафилококк, устойчивый к метициллину. Не менее быстро приобретают невосприимчивость в антибиотикам и те бактерии, которые обитают в кишечнике (клебсиелла и кишечная палочка), а также бактерии, которые являются возбудителями некоторых венерологических заболеваний. Но одним из наиболее страшных бактерий, устойчивых к антибиотикам, являются бактерии туберкулеза, и никакого универсального метода его лечения просто не существует. Такие супер-бактерии заставили ученых и медиков прибегать к радикальным изменениям методик лечения.

Необходимо отметить, что опасность заключается не только в том, что на протяжении долгих лет врачи бездумно назначали разного рода антибактериальные препараты, что привело к невиданному размаху использования антибиотиков.

Кроме людей, эти препараты применяют и в ветеринарии, при лечении коров, кур и прочей живности. Таким образом, практически вся мясная продукция буквально пропитана антибиотиками, а люди, которые регулярно употребляют в пищу такое мясо, постепенно к ним привыкают, и бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам. По большому счету, неконтролируемое использование антибактериальных препаратов в пищевой промышленности привело к тому, что люди не только постепенно теряют те антибиотики, которые были эффективны на протяжении длительного времени, но и те, которые могли бы появиться в будущем.

К этому необходимо добавить, что мутациям подвержены не только бактерии, но и организм человека. Так, в Америке недавно были зафиксированы случаи побочных эффектов от действия антибиотиков, о которых раньше даже не слышали: начинает развиваться почечная или печеночная недостаточность, происходит отслоение сетчатки глаза. Очевидно, человеческий организм просто отказывается воспринимать то, чем и так в достаточной степени напичкан.

В такой непростой ситуации ученые всерьез задумались. Если продолжать разрабатывать новые поколения антибактериальных препаратов, это грозит смертью человечеству, поскольку такие лекарства могут нанести гораздо больший вред, нежели пользы, действуя не только на больные клетки, но и атакуя здоровые. Кроме того, бактерии все равно приобретут устойчивость даже к самым сильным лекарствам. Единственным выходом из ситуации является, таким образом, создание альтернативных противовирусных технологий.

Одной из таких технологий является использование бактериофагов, то есть, вирусов, которые заражают бактерии. Попав однажды в клетки бактерии, они точно так же делятся до тех пор, пока не заполнят всю клетку. В результате она лопается. Основным преимуществом такой терапии является то, что бактериофаги развиваются вместе с бактериями, а значит – бактерии не смогут выработать к ним иммунитет. Кроме того, фаги крайне избирательны, поэтому их можно направить на вредные клетки, которые необходимо убить, не трогая при этом здоровые. С целью минимизации риска для больного, можно использовать не весь бактериофаг, а только лизины – ферменты, которые разъедают стенки клеток бактерий до окончательного уничтожения инфекции.

Возможно, если бы не изобрели пенициллин, люди стали бы бороться с бактериями при помощи вирусов. Но Флеминг своим изобретением привел людей в эпоху антибиотиков, которая, судя по всему, приближается к завершению. Ученые уверены в том, что со временем придется вкладывать средства в вирусы, чтобы бороться с бактериями.

Швейцарские ученые в качестве альтернативы антибиотикам предложили использовать липосомы – наночастицы на основе липидов, которые по своему строению схожи с мембраной клетки-хозяина. Они действую как приманка для бактериальных токсинов. Эти наночастицы притягивают токсины, соединяются с ними, после чего уничтожают, не нанося ущерба здоровым клеткам.

В ходе проведения исследований, мыши, у которых развился сепсис, при использовании липосом смогли выжить без использования антибиотиков. Поэтому ученые уверены в том, что при помощи данных наночастиц удастся заместить антибиотикотерапию в процессе лечения людей.

А исследователи из датского университета Копенгагена, как мы уже упоминали выше, разработали специальный тест, которые помогает определить тип инфекции – бактериальный или вирусный. Во втором случае нет необходимости принимать антибиотики, которые не только не помогут, но и могут нанести значительный вред организму человека. Отметим, что избыточное применение антибиотиков связано с тем, что природа заболевания диагностируется неправильно, а это приводит к приему совершенно лишних препаратов.

В состав разработанного теста входят специальные биомаркеры, которые реагируют на так называемый С-реактивный белок, то есть белок острой фазы заболевания, концентрация которого при воспалении повышается. Для проведения теста достаточно капли крови, и уже через несколько минут можно сделать вывод о бактериальном или вирусном происхождении инфекции. Разработчики уверены в том, что новый тест можно использовать как дополнительный метод диагностики инфекций.

Кроме этих методик, были разработаны и другие. Так, в частности, группе ученых из Великобритании удалось раскрыть механизмы, при помощи которых бактерии обмениваются генами, устойчивыми к антибиотикам. Для этого между бактериями существует специальная система, которая отвечает за выделение токсинов при инфекциях от тяжелых форм воспаления легких, коклюша, язв. Ученым удалось перекрыть канал, по которому распространялся ген антибиотикоустойчивости – они разрушили оболочки грамотрицательных бактерий, которые препятствовали их уничтожению. Это открытие имеет большое значение в том плане, что воздействие совершается не на сами бактерии, а на их защитный барьер. Это значит, что лекарственные препараты могут проникать внутрь бактерий, поэтому те не смогут вырабатывать к ним устойчивость.

Еще одним открытием является выделение специалистами университета Британской Колумбии пептида, который блокирует размножение бактерий, которые могут образовывать биопленки. Как правило, такие бактерии размножаются в сердце, легких, на коже и других тканях и в 70 процентах случаев являются причиной появления инфекций в человеческом организме.

Пептид состоит из 12 аминокислот, и может бороться с многими бактериями, даже теми, которые не поддаются лечению антибактериальными препаратами. Так, этот пептид способен уничтожить такие бактерии, как золотистый стафилококк, синегнойную и кишечную палочки, которые, как правило, имеют устойчивость к даже очень сильным лекарствам.

Среди всех этих альтернативных способов уменьшения антибиотикоустойчивости самый простой предложили американские ученые. Так, они выявили, что для подобных целей подойдет самый обычный мед. А устойчивость к микробам в этом продукте снижают кофейные и фенольные кислоты, разного рода флавоноиды и осмотический эффект, который вызывается медом. Помимо этого, мед является отличным средством для укрепления иммунитета.

Необходимо отметить, что многие ученые уверены в том, что именно за счет укрепления иммунитета можно в будущем достичь появления эффективного средства с борьбе с бактериями. С этой целью, к примеру, будут использовать антимикробные и катионные пептиды. Эти белки могут не только уничтожить бактерии, но и простимулировать иммунную систему с тем, чтобы в будущем человеческий организм сам мог более эффективно бороться с инфекцией.

Действенными могут оказаться и антитела, которые способны обнаруживать вредоносные чужеродные клетки и отправить иммунной системе сигнал об их уничтожении. Более того, исследования данного метода доказывают его потенциальную эффективность.

Но до тех пор, пока все эти разработки станут доступными для обычного человека, необходимо позаботиться об укреплении иммунитета при помощи старых проверенных способов: здорового сна, правильного питания, употребления достаточного количества жидкости, активного образа жизни. Опыт показывает, что именно эти способы являются наиболее эффективными и доступными в борьбе с бактериями. Они помогают укрепить иммунитет, тем самым делая организм менее восприимчивым к инфекциям. Но если все же случилось так, что человек заболел, необходимо дать шанс организму самостоятельно справиться с инфекцией, а не приниматься горстями глотать антибиотики. Если не атаковать лекарственными препаратами бактерии, то они не смогут выработать иммунитет и будут совершенно не страшны.